JPS5918457B2 - 機械的強度が高く、腐蝕性向が低いマグネシウム基合金 - Google Patents
機械的強度が高く、腐蝕性向が低いマグネシウム基合金Info
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- JPS5918457B2 JPS5918457B2 JP50159634A JP15963475A JPS5918457B2 JP S5918457 B2 JPS5918457 B2 JP S5918457B2 JP 50159634 A JP50159634 A JP 50159634A JP 15963475 A JP15963475 A JP 15963475A JP S5918457 B2 JPS5918457 B2 JP S5918457B2
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- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
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- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/06—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of magnesium or alloys based thereon
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- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマグネシウム基台金１こ関するものである。
マグネシウム基合金は他の金属の合金１こ較べ極めて軽
量であり、従って、軽量であることが重要となる航空産
業の分野で使用用途がある。
量であり、従って、軽量であることが重要となる航空産
業の分野で使用用途がある。
有利な機械的特性、％ｆこ高い耐力特性を有するマグネ
シウム基合金が英国特許第８７５９２９号明細書に記載
されている。
シウム基合金が英国特許第８７５９２９号明細書に記載
されている。
この明細書に記載されたマグネシウム基合金の機械的特
性は主として、比較的大きな割合の銀が存在することに
依存しており、代表的には銀が２〜３重量重量量存在す
る。
性は主として、比較的大きな割合の銀が存在することに
依存しており、代表的には銀が２〜３重量重量量存在す
る。
このため、合金は極めて高価になる。
さらに、銀の市場価格はその通貨としての使用と関連し
た理由から激しく変動しやすく、銀のコストが上記合金
のコストの主要部分をなしているので、合金のコストも
変動しやすい。
た理由から激しく変動しやすく、銀のコストが上記合金
のコストの主要部分をなしているので、合金のコストも
変動しやすい。
これらの合金では、機械的特性が銀の含有量の増加につ
れて向上する。
れて向上する。
しかし、本発明者らは、諸性性を著しく減じることなく
銀の一部を銅で置換し得ることを見出した。
銀の一部を銅で置換し得ることを見出した。
本発明によれば、１〜３重量重量銀、０．０５〜０・１
５重量係の銅、０．５〜３．０重量係の希土類金属（こ
のうち少くとも６０重量楚がネオジムである）及び０．
４〜１重量係のジルコニウムを含有し、残部が実質的に
マグネシウムからなることを特徴とするマグネシウム基
合金が提供される。
５重量係の銅、０．５〜３．０重量係の希土類金属（こ
のうち少くとも６０重量楚がネオジムである）及び０．
４〜１重量係のジルコニウムを含有し、残部が実質的に
マグネシウムからなることを特徴とするマグネシウム基
合金が提供される。
本発明の好適例（こおいては、銀の含有量を１〜２重量
重量時（こ好ましくは１〜１．７５重量係とする。
重量時（こ好ましくは１〜１．７５重量係とする。
希土類金属の１種であるネオジムは、純粋な状態（こあ
る材料であるが、希土類金属の混合物の形態で添加する
のが好都合である。
る材料であるが、希土類金属の混合物の形態で添加する
のが好都合である。
この混合物（１、少くとも６０重量裳のネオジムおよび
２５重量濠以下のランタンおよびセリウム（合わせて）
を含有するのが好適である。
２５重量濠以下のランタンおよびセリウム（合わせて）
を含有するのが好適である。
このような混合物は現在工業的］こ入手し得るものであ
る。
る。
イツトリウムは上記希土類金属で（」ないことに注意す
る必要がある。
る必要がある。
ジルコニウム（１、細粒化の目的で合金中１こ０・４〜
１重量係以下の量で含有させる。
１重量係以下の量で含有させる。
ジルコニウムの一部をマンガンで置換することができる
が、マ ・ンガンの量はそのジルコニウムとの相互浴解
度ｌこよって限定される。
が、マ ・ンガンの量はそのジルコニウムとの相互浴解
度ｌこよって限定される。
マグネシウムｆこ固浴し、そして化合物を形成すること
により他の合金成分の有益な効果を妨害することがない
、マンガン、亜鉛、カドミウム、リ 〕チウム、カルシ
ウム、ガリウム、インジウム、タリウム、鉛およびビス
マスなどをマンガン２重量楚以下、亜鉛ｏ、５重量係以
下、カドミウム１．０重量製以下、リチウム６．０重量
係以下、カルシウム０．８重量製以下、ガリウム２，０
重量％以下、インジウ ・ム２．０重量係以下、タリウ
ム５．０重量係以下、鉛１．０重量係以下で含有させる
ことができる。
により他の合金成分の有益な効果を妨害することがない
、マンガン、亜鉛、カドミウム、リ 〕チウム、カルシ
ウム、ガリウム、インジウム、タリウム、鉛およびビス
マスなどをマンガン２重量楚以下、亜鉛ｏ、５重量係以
下、カドミウム１．０重量製以下、リチウム６．０重量
係以下、カルシウム０．８重量製以下、ガリウム２，０
重量％以下、インジウ ・ム２．０重量係以下、タリウ
ム５．０重量係以下、鉛１．０重量係以下で含有させる
ことができる。
これらの元素を含有するマグネシウム基合金のマグネシ
ウム含有量は少なくとも８８係でなければならない。
ウム含有量は少なくとも８８係でなければならない。
上記以外の成分は鉄などのマグネジニウムに通常随伴す
る不可避的不純物である。
る不可避的不純物である。
本発明の合金に機械的特性を最適瘉こ発揮させるために
適当な熱処理が必要である、熱処理としては、通常、高
温での溶体化処理、急冷、次いで低温での時効処理を行
う。
適当な熱処理が必要である、熱処理としては、通常、高
温での溶体化処理、急冷、次いで低温での時効処理を行
う。
高温での溶体化処理は、 。合金元素、例れば銀、ネオ
ジムおよび銅、の実際上の繭＼解度を最大にすることを
目的としている。
ジムおよび銅、の実際上の繭＼解度を最大にすることを
目的としている。
急冷は、これらの元素を固溶状態１こ維持し、時効処理
（１、所要の度合の析出硬化を生じさせることを目的と
している。
（１、所要の度合の析出硬化を生じさせることを目的と
している。
高温での溶体化処理には少く 。とも５２０℃の温度が
必要であることを確かめた。
必要であることを確かめた。
溶体化処理温度の上限は、合金の固相線である。
この高温での液体化処理には、普通少くとも２時間が必
要である。
要である。
時効処理は、１００〜２７５℃の間の温度で少くとも１
／２時間行うのがよい。
／２時間行うのがよい。
温度が上記範囲内の下限に近いと時間は一層長時間が必
要となる。
要となる。
代表的な熱処理条件ｌこよれば、溶体化処理のために５
２０〜５２５°Ｃに８時間保持し、急冷し、次いで析出
処理のため１こ２００℃で１６時間保持する。
２０〜５２５°Ｃに８時間保持し、急冷し、次いで析出
処理のため１こ２００℃で１６時間保持する。
上述した熱処理条件は、０．１重量φ以下の銅を含有す
る合金に適当なものである。
る合金に適当なものである。
銅の含有量がこれより多くなると、銅を多量１こ含む共
晶合金が形成され、ｍ体化処理中にこの相が融解すると
次の急冷中に亀裂が生じる原因となる。
晶合金が形成され、ｍ体化処理中にこの相が融解すると
次の急冷中に亀裂が生じる原因となる。
この銅を豊富に含む相の初期融解を防止するために、溶
体化処理を最初比較的低い温度、好ましくは４００〜４
８５°Ｃで行い、次いで４８５°Ｃ以上合金の固相線以
下の温度での溶体化処理を行うことができる。
体化処理を最初比較的低い温度、好ましくは４００〜４
８５°Ｃで行い、次いで４８５°Ｃ以上合金の固相線以
下の温度での溶体化処理を行うことができる。
初期低温ｍ体化処理を少くとも１時間行うことができる
。
。
０．１〜０．１５重量係の銅を含有する合金の場合の代
表的な熱処理条件は、まず４７０℃に１６時間、次いで
５２０℃に８時間保持し、急冷し、次いで２００℃で１
６時間析出処理することである。
表的な熱処理条件は、まず４７０℃に１６時間、次いで
５２０℃に８時間保持し、急冷し、次いで２００℃で１
６時間析出処理することである。
本発明の合金の特定例を以下の実施例で説明する。
実施例
下記の組成を有する合金を製造した。
まず、マグネシウムを通常のフラックス存在下で融解さ
せ、その温度を８００℃に上げ、すべての合金材料を添
加し、融解物を攪拌し、次いで７２０°Ｃで上記融解物
を成形して適当な形状および寸法の試料とした。
せ、その温度を８００℃に上げ、すべての合金材料を添
加し、融解物を攪拌し、次いで７２０°Ｃで上記融解物
を成形して適当な形状および寸法の試料とした。
この試料を後述のようをこ熱処理した。合金試料の機械
的強度は、常温では英国標準規格１８に従って、また高
温では英国標準規格３６８８ｆこ従って測定した。
的強度は、常温では英国標準規格１８に従って、また高
温では英国標準規格３６８８ｆこ従って測定した。
高温試験では、２００゜または２５０°Ｃで１５分また
は１時間の均熱処理を使用した。
は１時間の均熱処理を使用した。
試料の耐食性は、英国航窒機協会（ｔｈｅＲｏ−ｙａｌ
Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）の
海水噴霧テストｆこよって試験した。
Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）の
海水噴霧テストｆこよって試験した。
即ち、試料を析出から保護した状態で露出し、２ケ月の
期間に亘って自然の海水を平日１日当り３回噴霧した。
期間に亘って自然の海水を平日１日当り３回噴霧した。
重量減少量を測定し、平均腐蝕率を計算した。
合金の鋳造性は、厚さ１８ｍｍの板をその外側端縁に沿
ってチル処理ありまたなしで鋳造し、板の両人面を機械
加工し、次いで板を放射線測定することによって測定し
た。
ってチル処理ありまたなしで鋳造し、板の両人面を機械
加工し、次いで板を放射線測定することによって測定し
た。
常温での機械的試験の結果を第１図に示す。
第１図は、２．０または２．５７％のネオジムおよび０
．６係のジルコニウムを含有するマグネシウム基合金ｌ
こついて、常温で測定した終局引張強さおよび０．２％
耐力を銀の含有量擾こ対してプロットしたグラフである
。
．６係のジルコニウムを含有するマグネシウム基合金ｌ
こついて、常温で測定した終局引張強さおよび０．２％
耐力を銀の含有量擾こ対してプロットしたグラフである
。
異なる印で記した点は異なる量の銅を含有する合金看こ
関するものであり、中白の正方形で示した点は銅を含有
しない比較合金に関するもので、比較の目的で測定され
たものである。
関するものであり、中白の正方形で示した点は銅を含有
しない比較合金に関するもので、比較の目的で測定され
たものである。
図から明らかなように、２．０％以上の銀を含有する合
金の場合、銅の存在は機械的強度に最低限の効果しか与
えない。
金の場合、銅の存在は機械的強度に最低限の効果しか与
えない。
しかし、１．０〜２．０％の銀領域では、銅の添加が顕
著な効果を呈し、１．５％〜１．７５％の銀を含有する
合金の終局引張強さおよび０．２係耐力は、３係までの
銀を含有する合金の場合の値とほぼ同等（こなる。
著な効果を呈し、１．５％〜１．７５％の銀を含有する
合金の終局引張強さおよび０．２係耐力は、３係までの
銀を含有する合金の場合の値とほぼ同等（こなる。
この種の合金に望ましい最小の０．２７％耐力は１７５
Ｎ／−であり、第１図から明らかなよう１こ、１％の銀
を含有し銅を含有しない合金は上記所望値より著しく低
い値を有するが、銅を添加することにより上記所望値よ
り高い値を付与することができる。
Ｎ／−であり、第１図から明らかなよう１こ、１％の銀
を含有し銅を含有しない合金は上記所望値より著しく低
い値を有するが、銅を添加することにより上記所望値よ
り高い値を付与することができる。
銅含有合金は、終局引張強さも、この合金ｆこ望ましい
最小値である２４ＯＮ／、ａｔより高い値を有する。
最小値である２４ＯＮ／、ａｔより高い値を有する。
銅の添加が高温（２５０℃）での機械的特性（こ及ぼす
作用を、常温での結果と共ｆこ第１表（こ併記した。
作用を、常温での結果と共ｆこ第１表（こ併記した。
高温でも低温でも、銀の含有量の少ない合金に銅を添加
することにより、銀の含有量の多い合金の特性と同等も
しくはそれ以上の特性を得ることができることが明らか
である。
することにより、銀の含有量の多い合金の特性と同等も
しくはそれ以上の特性を得ることができることが明らか
である。
（江）：ネオジウム６５％、ランタン１０％未満、残部
プラセオジウム（セリウムなし） （江）：ネオジウム６５％、ランタン１０％未満、残部
プラセオジウム（セリウムなし）第２表には多孔度試験
の結果を示した。
プラセオジウム（セリウムなし） （江）：ネオジウム６５％、ランタン１０％未満、残部
プラセオジウム（セリウムなし）第２表には多孔度試験
の結果を示した。
これらのデータから明らかなよう１こ、ｏ、１％のＣｕ
を添加することにより、非チル多孔度を著しく改善し得
、チル多孔度をある程度改善することができる。
を添加することにより、非チル多孔度を著しく改善し得
、チル多孔度をある程度改善することができる。
多孔度は、任意の尺度で評価し、その値は多孔性が増大
するのに従って増加するものどする。
するのに従って増加するものどする。
腐食試験の結果を第３表１こ示す。
これらのデータから明らかなように、銅を含有し且つ銀
含有量の少ない合金は低い腐食率を有する。
含有量の少ない合金は低い腐食率を有する。
本発明は、既知の合金と同等の良好な機械的特性を有し
、腐食性向が低い合金を提供する。
、腐食性向が低い合金を提供する。
（注）：ネオジウム６５％、ランタン１０％未満、残部
プラセオジウム（セリウムなし） 本発明は次の実施態様を含む。
プラセオジウム（セリウムなし） 本発明は次の実施態様を含む。
（１） ０．ｔ ％以下の銅を含有するマグネシウム
基合金。
基合金。
（２）４８５℃から合金の固相線までの間の温度に少く
とも２時間保持し、急冷し、生成物を１００〜２７５°
Ｃの間の温度で少くとも１／２時間時効処理することよ
りなるマグネシウム基合金の熱処理方法。
とも２時間保持し、急冷し、生成物を１００〜２７５°
Ｃの間の温度で少くとも１／２時間時効処理することよ
りなるマグネシウム基合金の熱処理方法。
第１図はＭｇ−Ａｇ−Ｎｄ−Ｚｒ含有合金について、そ
の終局引張強さおよび０．２ ％耐力をＡｇおよびＣｕ
含有量ｆこ従ってプロットしたグラフ図である。
の終局引張強さおよび０．２ ％耐力をＡｇおよびＣｕ
含有量ｆこ従ってプロットしたグラフ図である。
Claims (1)
- １１〜３重量重量銀、０．０５〜０．１５重量係の銅、
０．５〜３．０重量％の希土類金属（このうち少なくと
も６０重量係がネオジムである）、及び０．４〜１重量
係のジルコニウムを當有し、残部が実質的ｌこマグネシ
ウムからなることを特徴とする機械的強度が高く且つ、
腐蝕性向が低いマグネシウム基合金。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB5602174A GB1463608A (en) | 1974-12-30 | 1974-12-30 | Magnesium alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5192706A JPS5192706A (ja) | 1976-08-14 |
| JPS5918457B2 true JPS5918457B2 (ja) | 1984-04-27 |
Family
ID=10475539
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50159636A Expired JPS594497B2 (ja) | 1974-12-30 | 1975-12-29 | 常温および高温で高い強度を有するマグネシウム基合金 |
| JP50159634A Expired JPS5918457B2 (ja) | 1974-12-30 | 1975-12-29 | 機械的強度が高く、腐蝕性向が低いマグネシウム基合金 |
| JP50159635A Expired JPS5856742B2 (ja) | 1974-12-30 | 1975-12-29 | マグネシウム基合金 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50159636A Expired JPS594497B2 (ja) | 1974-12-30 | 1975-12-29 | 常温および高温で高い強度を有するマグネシウム基合金 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50159635A Expired JPS5856742B2 (ja) | 1974-12-30 | 1975-12-29 | マグネシウム基合金 |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JPS594497B2 (ja) |
| AU (2) | AU507250B2 (ja) |
| BE (3) | BE837169A (ja) |
| CA (3) | CA1047282A (ja) |
| CH (3) | CH608833A5 (ja) |
| DE (3) | DE2558545C2 (ja) |
| FR (3) | FR2296698A1 (ja) |
| GB (1) | GB1463608A (ja) |
| IL (3) | IL48761A (ja) |
| IN (3) | IN142860B (ja) |
| IT (3) | IT1052036B (ja) |
| NL (3) | NL7515190A (ja) |
| NO (3) | NO142580C (ja) |
| SE (3) | SE421634B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6240872U (ja) * | 1985-08-27 | 1987-03-11 | ||
| JPS63174477U (ja) * | 1987-01-21 | 1988-11-11 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3592310B2 (ja) | 2001-06-05 | 2004-11-24 | 住友電工スチールワイヤー株式会社 | マグネシウム基合金ワイヤおよびその製造方法 |
| AUPS311202A0 (en) * | 2002-06-21 | 2002-07-18 | Cast Centre Pty Ltd | Creep resistant magnesium alloy |
| WO2007139438A2 (fr) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostuy 'vniibt-Burovoy Instrument' | Pompe à vis de type gérotor |
| WO2009148515A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Synthes Usa, Llc | Resorbable magnesium alloy |
| DE102010008393A1 (de) | 2010-02-10 | 2011-10-06 | Technische Universität Dresden | Substrat zur Bodenverbesserung mit Wasser speichernder Eigenschaft, Verfahren zur Herstellung und dessen Verwendung |
| GB201413327D0 (en) | 2014-07-28 | 2014-09-10 | Magnesium Elektron Ltd | Corrodible downhole article |
| GB201700714D0 (en) * | 2017-01-16 | 2017-03-01 | Magnesium Elektron Ltd | Corrodible downhole article |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1243398B (de) * | 1958-05-16 | 1967-06-29 | Magnesium Elektron Ltd | Seltene Erdmetalle enthaltende Magnesium-Guss- oder -Knetlegierung |
-
1974
- 1974-12-30 GB GB5602174A patent/GB1463608A/en not_active Expired
-
1975
- 1975-12-20 IN IN2365/CAL/1975A patent/IN142860B/en unknown
- 1975-12-20 IN IN2366/CAL/75A patent/IN155906B/en unknown
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- 1975-12-22 NO NO754345A patent/NO142581C/no unknown
- 1975-12-23 AU AU87815/75A patent/AU507250B2/en not_active Expired
- 1975-12-23 NO NO754367A patent/NO142582C/no unknown
- 1975-12-23 AU AU87814/75A patent/AU500182B2/en not_active Expired
- 1975-12-23 IN IN2376/CAL/1975A patent/IN143219B/en unknown
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- 1975-12-24 CH CH7516774A patent/CH608832A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-12-24 DE DE2558545A patent/DE2558545C2/de not_active Expired
- 1975-12-24 CH CH1677575A patent/CH611650A5/xx not_active IP Right Cessation
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- 1975-12-29 DE DE2558915A patent/DE2558915C2/de not_active Expired
- 1975-12-29 SE SE7514709A patent/SE421634B/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-12-29 IL IL48761A patent/IL48761A/xx unknown
- 1975-12-29 CA CA242,644A patent/CA1047282A/en not_active Expired
- 1975-12-29 CA CA242,643A patent/CA1053484A/en not_active Expired
- 1975-12-29 CA CA242,645A patent/CA1066923A/en not_active Expired
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